(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備で使用されるエネルギー使用量を表示するエネルギー管理システムにおいて、
製品の生産数及び前記エネルギー使用量を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測データを収集する計測データ収集手段と、
前記計測データ収集手段に通信ネットワークを介して接続され前記計測データを演算処理する解析処理手段と、
前記計測データの演算結果を表示する表示手段と、
を備え、
前記解析処理手段は、前記計測データを事前に前処理する前処理手段と、前記前処理された計測データに基づいて前記表示手段にグラフを表示させる、トレンド解析手段及び原単位解析手段と、前記グラフに基づいて演算処理する後処理手段と、を有し、
前記前処理手段は、任意の起算開始時刻から起算終了時刻までの所定時間帯において、単位時間当たりの前記生産数である原単位生産数と、前記単位時間当たりの前記エネルギー使用量である原単位エネルギー使用量と、を算出し、
前記トレンド解析手段は、前記原単位生産数及び前記原単位エネルギー使用量に基づいて、前記原単位生産数と前記原単位エネルギー使用量の関係を時系列に表したトレンド解析グラフを前記表示手段に表示させ、
前記原単位解析手段は、前記原単位生産数及び前記原単位エネルギー使用量に基づいて、前記原単位生産数と前記原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフを前記表示手段に表示させ、
前記後処理手段は、前記トレンド解析グラフに基づいて前記原単位生産数が顕著に低下している待機時間帯を抽出し、前記原単位解析グラフの前記近似線に基づいて前記原単位生産数が顕著に低下したときの前記原単位エネルギー使用量である待機エネルギー使用量を抽出して、前記待機時間帯及び前記待機エネルギー使用量を前記表示手段に表示させることを特徴とするエネルギー管理システム。
【請求項２】
前記所定時間帯を繰り返し単位とした場合に、前記解析処理手段は、前記繰り返し単位ごとの前記待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを前記表示手段に表示させる待機エネルギー解析手段を有する請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項３】
前記待機エネルギー解析手段は、前記待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、前記表示手段に警報を表示させる請求項２に記載のエネルギー管理システム。
【請求項４】
前記待機エネルギー解析手段は、前記表示手段に前記警報が表示されたときに、前記生産設備にエネルギーを供給するエネルギー供給手段のエネルギー供給量を低下させるエネルギー供給制御手段を備える請求項３に記載のエネルギー管理システム。
【請求項５】
前記生産設備は、溶解材料を溶解して溶湯を形成する溶解部と、成形キャビティを備える鋳型を造型する造型部と、前記成形キャビティに前記溶湯を注湯する注湯部と、前記注湯された前記鋳型をばらして鋳物を取り出す型ばらし部と、を含む鋳造設備である請求項１〜４のいずれか１項に記載のエネルギー管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造設備などの生産設備で使用されるエネルギー使用量（例えば、電力量、エアー流量など）を管理するエネルギー管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産設備で使用されるエネルギー使用量を少なくして、省エネルギーを図ることを目的としたエネルギー管理システムとして、例えば、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。特許文献１では、各種のエネルギー消費機器から収集されたエネルギー消費に関するデータを解析表示するに際して、エネルギー消費の計量区分を階層表示又は模式図によって選択できるようにして、計量区分の把握と計量区分の選択を容易に行うことができるエネルギー管理システムが提案されている。特許文献２では、生産ラインで使用されるエネルギー使用量だけでなく、生産ラインに付帯する原料供給設備や事務室などの付帯設備で使用されるエネルギー使用量も考慮したエネルギー管理システムが提案されている。また、特許文献３では、エネルギー管理を行う対象時間帯を生産時間帯と非生産時間帯とに区分して、その区分毎にエネルギー使用状況を把握しようとした、エネルギー管理システムに係るエネルギー使用状況管理方法が提案されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、エネルギー消費機器が稼働しているときのエネルギー使用量のみをエネルギー管理の対象としている。そのため、エネルギー消費機器が非稼働状態であるにも関わらずエネルギーを消費する待機電力等のエネルギー損失を把握することは困難である。
【０００４】
また、特許文献２に記載の発明では、生産ラインが計画休止中である場合はエネルギー管理の算出に反映しないようにしているが、予め設定された期間をエネルギー消費機器のエネルギー損失と規定したものである。特許文献３に記載の発明では、生産していない時間帯を予め非生産時間帯として設定して、エネルギー使用量に含めないようにしている。しかしながら、実際には、休憩時間帯や異なる就業形態の交代の時間帯である直間においても生産を行っていることが多く、事前に生産時間帯と非生産時間帯とを区別してエネルギー管理システムに正確に設定することは困難である。したがって、いずれの場合もエネルギー消費機器が待機状態にあるときに、エネルギー消費機器が使用する待機エネルギー使用量を正確に把握することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９９７８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９９０９号公報
【特許文献３】特開２００３−２５６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、エネルギー消費機器の待機時間帯と待機エネルギー使用量を正確に把握可能とするエネルギー管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明のエネルギー管理システムは、生産設備で使用されるエネルギー使用量を表示するエネルギー管理システムにおいて、製品の生産数及び前記エネルギー使用量を計測する計測手段と、前記計測手段の計測データを収集する計測データ収集手段と、前記計測データ収集手段に通信ネットワークを介して接続され前記計測データを演算処理する解析処理手段と、前記計測データの演算結果を表示する表示手段と、を備え、前記解析処理手段は、前記計測データを事前に前処理する前処理手段と、前記前処理された計測データに基づいて前記表示手段にグラフを表示させる、トレンド解析手段及び原単位解析手段と、前記グラフに基づいて演算処理する後処理手段と、を有し、前記前処理手段は、任意の起算開始時刻から起算終了時刻までの所定時間帯において、単位時間当たりの前記生産数である原単位生産数と、前記単位時間当たりの前記エネルギー使用量である原単位エネルギー使用量と、を算出し、前記トレンド解析手段は、前記原単位生産数及び前記原単位エネルギー使用量に基づいて、前記原単位生産数と前記原単位エネルギー使用量の関係を時系列に表したトレンド解析グラフを前記表示手段に表示させ、前記原単位解析手段は、前記原単位生産数及び前記原単位エネルギー使用量に基づいて、前記原単位生産数と前記原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフを前記表示手段に表示させ、前記後処理手段は、前記トレンド解析グラフに基づいて前記原単位生産数が顕著に低下している待機時間帯を抽出し、前記原単位解析グラフの前記近似線に基づいて前記原単位生産数が顕著に低下したときの前記原単位エネルギー使用量である待機エネルギー使用量を抽出して、前記待機時間帯及び前記待機エネルギー使用量を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、製品の生産数をエネルギー使用量とともに計測して、製品の生産数とエネルギー使用量とを時系列に表示することができるので、製品の生産数が顕著に低下している待機時間帯を正確に把握することができる。また、本発明によれば、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフに基づいて、待機時間帯の待機エネルギー使用量を導出しているので、待機時間帯のエネルギー使用量を単純に合算した場合と比べて、計測データの誤差の影響を受けにくい、正確な待機エネルギー使用量を把握することができる。
【０００９】
（２）本発明のエネルギー管理システムにおいて、前記所定時間帯を繰り返し単位とした場合に、前記解析処理手段は、前記繰り返し単位ごとの前記待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを前記表示手段に表示させる待機エネルギー解析手段を有すると好適である。
【００１０】
本発明によれば、待機エネルギー解析手段が待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを表示手段に表示させるので、待機エネルギー使用量の時間変化を容易に把握することができる。
【００１１】
（３）本発明のエネルギー管理システムにおいて、前記待機エネルギー解析手段は、前記待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、前記表示手段に警報を表示させるのが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、待機エネルギー解析手段は、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、表示手段に警報を表示させるので、生産設備の保守点検箇所と保守点検時期を容易に把握することができる。
【００１３】
（４）本発明のエネルギー管理システムにおいて、前記待機エネルギー解析手段は、前記表示手段に前記警報が表示されたときに、前記生産設備にエネルギーを供給するエネルギー供給手段のエネルギー供給量を低下させるエネルギー供給制御手段を備えると好適である。
【００１４】
本発明によれば、待機エネルギー解析手段は、表示手段に上記警報が表示されたときに、エネルギー供給手段のエネルギー供給量を低下させるエネルギー供給制御手段を備えるので、製品の生産に必要なエネルギー以上の無駄なエネルギー供給を防止することができる。
【００１５】
（５）本発明のエネルギー管理システムにおいて、前記生産設備は、溶解材料を溶解して溶湯を形成する溶解部と、成形キャビティを備える鋳型を造型する造型部と、前記成形キャビティに前記溶湯を注湯する注湯部と、前記注湯された前記鋳型をばらして鋳物を取り出す型ばらし部と、を含む鋳造設備であるのが好ましい。
【００１６】
鋳造設備は、他の生産設備と比べて、大電力や多量のエアーを必要とするエネルギー消費機器が多い。さらに、鋳造設備は、エネルギー消費機器の待機時間が長く、そのため待機エネルギー使用量も比較的多い。したがって、鋳造設備は、本発明のエネルギー管理システムを用いて、待機時間帯のエネルギー管理が行われることにより省エネルギーが図られ、本発明による効果がより顕著に発揮される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のエネルギー管理システムによれば、製品の生産数をエネルギー使用量とともに計測して、製品の生産数とエネルギー使用量とを時系列に表示することができるので、製品の生産数が顕著に低下している待機時間帯を正確に把握することができる。また、本発明のエネルギー管理システムによれば、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフに基づいて、待機時間帯の待機エネルギー使用量を導出しているので、待機時間帯のエネルギー使用量を単純に合算した場合と比べて、計測データの誤差の影響を受けにくい、正確な待機エネルギー使用量を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のエネルギー管理システムと生産設備の一例を併せて示す概略構成図である。
【図２】本発明のエネルギー管理システムの概略構成図である。
【図３】設定表示画面を模式的に表す模式図である。
【図４】解析処理手段の概略構成図である。
【図５】グラフ表示領域を模式的に表す模式図であり、トレンド解析グラフの一例を示したものである。
【図６】グラフ表示領域を模式的に表す模式図であり、原単位解析グラフの一例を示したものである。
【図７】グラフ表示領域を模式的に表す模式図であり、待機エネルギー推移グラフの一例を示したものである。
【図８】原単位解析グラフを説明する説明図である。
【図９】グラフ表示領域を模式的に表す模式図であり、リアルタイム表示の一例を示したものである。
【図１０】グラフ表示領域を模式的に表す模式図であり、積算表示の一例を示したものである。
【図１１】鋳造設備の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
（１）生産設備
まず、本実施形態のエネルギー管理システムがエネルギー管理を行う生産設備７について説明する。図１は、本実施形態のエネルギー管理システムと生産設備７の一例を併せて示す概略構成図である。図１に示す生産設備７は、エネルギー供給手段５と、エネルギー供給手段５からエネルギーの供給を受けて製品を生産する生産ライン６と、を有している。エネルギー供給手段５は、エネルギー供給手段５１、５２を備え、生産ライン６は、生産ライン６１、６２、６３、６４、．．．、６Ｎ−１、６ＮのＮ本（「Ｎ」は正の整数。）の生産ラインを備えている。エネルギー供給手段５と生産ライン６とは、図１の太線で示すエネルギー供給ライン５Ｌでそれぞれ接続されて、エネルギー供給手段５から生産ライン６へ各種のエネルギーを供給することが可能となっている。
【００２０】
エネルギー供給手段５１は、電力会社の送電網５１１から配電された系統電力をトランス５１２で変圧して、エネルギー供給ライン５Ｌ１（電力線）を介して生産ライン６に電力を供給することができる。なお、発電機等の発電設備を用いることによって、系統電力の代わりに、又は系統電力と連係させて生産ライン６に電力を供給することもできる。
【００２１】
エネルギー供給手段５２は、コンプレッサ５２１（圧縮機）を複数基（例えば５基）備えている。エネルギー供給手段５２は、エネルギー供給手段５１からエネルギー供給ライン５Ｌ１（電力線）を介して電力を得て、コンプレッサ５２１を駆動させることによりエアー（圧縮空気）を生成することができる。エネルギー供給手段５２は、エネルギー供給ライン５Ｌ２（配管）を介して生産ライン６に生成されたエアーを供給することができる。
【００２２】
エネルギー供給手段５２は、コンプレッサ５２１を複数基備えているので、それぞれのコンプレッサ５２１を制御することにより生産ライン６に供給するエアー流量を負荷の変動に合わせて容易に増減することができ、エアー圧力の変動を抑えることも可能である。コンプレッサ５２１の数及び容量は、生産ライン６が必要とするエアー流量によって、適宜決定することができる。本実施形態では、生産ライン６に供給されるエネルギーとして、電力とエアーが挙げられているが、生産される製品に合わせて、例えば、メタン、プロパンなどの天然ガスや、石油、重油、軽油などの化石燃料や、蒸気などの種々のエネルギーを供給することができる。
【００２３】
生産ライン６は、ラインごとに材料供給手段６１１、６２１、６３１、６４１、．．．、６Ｎ−１１、６Ｎ１を有し、材料供給手段６１１、６２１、６３１、６４１、．．．、６Ｎ−１１、６Ｎ１からラインごとにそれぞれ製品材料６１２、６２２、６３２、６４２、．．．、６Ｎ−１２、６Ｎ２が供給される。さらに、生産ライン６は、ラインごとにベルトコンベアなどの製品運搬手段６１３、６２３、６３３、６４３、．．．、６Ｎ−１３、６Ｎ３を備え、製品材料６１２、６２２、６３２、６４２、．．．、６Ｎ−１２、６Ｎ２の運搬が可能となっている。Ｎ番目の生産ライン６Ｎでは、エネルギー供給手段５１から供給された電力とエネルギー供給手段５２から供給されたエアーを用いて、材料供給手段６Ｎ１から供給された製品材料６Ｎ２が加工等される。製品材料６Ｎ２は、製品運搬手段６Ｎ３によって生産ライン６Ｎ上を移動しながら、加工等がされる。本明細書では、説明を簡単にするために、製品材料６Ｎ２が生産ライン６Ｎの最終段に移動したときに製品として完成するものとし、このときに製品の生産数の計測が行われるものとする。製品は、例えば、後述する鋳物８などが挙げられるが、鋳物８に限定されるものではない。
【００２４】
生産ライン６は、製品の生産数を計測することができる生産ラインであれば、特に限定されない。説明を簡単にするために、本実施形態の生産設備７は、同一種の製品を生産ライン６ごとに分けて生産するものであるが、生産ライン６によって異種の製品を生産するものであっても良く、生産ライン６１で生産工程の一部を行い、生産ライン６２で次の生産工程を行うというように、順に生産ライン６１から生産ライン６Ｎまで生産工程を実施することにより、製品が完成される生産設備７であっても良い。また、本実施形態の生産設備７は、すべての生産ライン６に電力とエアーがそれぞれ供給されているが、いずれか１種のエネルギーを使用する生産ラインであっても良い。
【００２５】
エネルギー供給手段５及び生産ライン６の運転管理は、通常は図示しない生産管理システムによって行われるが、後述するように、エネルギー供給手段５は、本実施形態のエネルギー管理システムからの指令によってもエネルギー供給量の制御を行うことが可能となっている。
（２）エネルギー管理システムの構成
本実施形態のエネルギー管理システムの構成を図２を用いて説明する。図２は、本実施形態のエネルギー管理システムの概略構成図である。図２に示す本実施形態のエネルギー管理システムは、製品の生産数及びエネルギー使用量を計測する計測手段１と、計測手段１の計測データを収集する計測データ収集手段２と、計測データ収集手段２に通信ネットワークを介して接続され計測データを演算処理する解析処理手段３と、計測データの演算結果を表示する表示手段４と、を備えている。
【００２６】
計測手段１は、生産ライン６のラインごとに配され、製品の生産数及び生産設備７で使用されるエネルギー使用量を計測する。製品の生産数の計測は、例えば、市販の生産数カウンタで計測することができる。生産数カウンタは、生産ライン６の各ラインの最終段にリミットスイッチ、近接スイッチ等を設けて、そのＯＮ／ＯＦＦ信号の繰り返し回数を計測することにより製品の生産数を計測することができる。
【００２７】
図１に示す生産設備７では、製品の生産に使用されるエネルギー源として電力及びエアーが用いられるので、計測手段１は、生産ライン６のラインごとの電力量及びエアー流量を計測することが可能となっている。なお、本実施形態のエネルギー管理システムは、エネルギー供給手段５が供給する電力量（トランス５１２の２次側電力量）及びエアー流量（コンプレッサ５２１の吐出量の総和）も合わせて計測することができる。
【００２８】
計測手段１は、この他にも必要に応じて、生産ライン６で使用される電流、電圧、エアー圧力等を計測することもできる。また、エネルギー源の種別が変われば、それに対応したエネルギーの物理量を計測することができる。例えば、ガスであればガス流量、ガス圧力などを計測し、石油などの化石燃料であれば油量、油圧、油温などを計測し、蒸気であれば蒸気流量、蒸気圧などを計測することができる。エネルギー使用量の計測は、市販の電力計、電圧計、電流計、エアー使用量計測器、ガスメータ、温度センサ、蒸気使用量計測器等を用いることができる。
【００２９】
計測データ収集手段２は、生産ライン６のラインごとに配され、信号線１Ｃを介して計測手段１にそれぞれ接続されている。計測データ収集手段２は、例えば、市販のＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）などを用いることができる。信号線１Ｃは、計測手段１と計測データ収集手段２との間で、計測データの授受ができれば、特に限定されない。例えば、シリアル通信や、パラレル通信などで計測データを送信することができる。信号線１Ｃは、有線であっても無線であっても良い。
【００３０】
計測データ収集手段２には、計測手段１から信号線１Ｃを介して計測データが送信される。計測データ収集手段２は、計測手段１で計測された計測データを所定時間間隔（例えば１０ミリ秒間隔）で収集する。図２では、計測手段１ごとに計測データ収集手段２が１つ設けられているが、１つの計測データ収集手段２が複数の計測手段１の計測データを収集しても良い。例えば、生産ライン６やエネルギー供給手段５ごとに計測データ収集手段２をそれぞれ１つ設けて、生産ライン６やエネルギー供給手段５ごとに製品の生産数、電力量及びエアー流量を計測することもできる。また、１つの計測データ収集手段２が、すべての計測手段１の計測データを一括して収集しても良い。
【００３１】
計測データ収集手段２は、計測手段１から収集された計測データを所定時間間隔で、通信ネットワーク２Ｃを介して解析処理手段３のＬＡＮインターフェース３Ｅに送信する。ＬＡＮインターフェース３Ｅは、計測データ収集手段２と解析処理手段３との間で、計測データの授受ができれば、特に限定されない。例えば、ＲＳ−４８５などのシリアル通信で計測データの授受を行っても良く、イーサネット（登録商標）でＬＡＮを構成して計測データの授受を行っても良い。通信ネットワーク２Ｃは、有線であっても無線であっても良い。計測データの送信間隔（所定時間間隔）は、短い方が詳細な解析ができるが、計測データの点数や後述する記憶装置３Ｃの記憶容量との関係で必ずしも適当ではない。本実施形態のエネルギー管理システムでは、１秒間隔で計測データ収集手段２から解析処理手段３に計測データを送信することができる。
【００３２】
解析処理手段３及び表示手段４は、例えば、一般的なパーソナル・コンピュータを用いて構成することができる。具体的には、コンピュータ本体、モニタ、キーボード、マウス等によって構成される一般的なコンピュータにおいて、特定のソフトウェアを実行させることによって実現される。解析処理手段３は、図２に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３Ａと、メモリ（一時記憶装置）３Ｂと、ハードディスクドライブ等の記憶装置３Ｃと、キーボード、マウス等の入力装置３Ｄと、計測データ収集手段２と通信可能な既述のＬＡＮインターフェース３Ｅと、エネルギー供給手段５を制御可能な入出力インターフェース３Ｆと、がバス３ＢＵＳで接続され、各種データの授受が可能となっている。解析処理手段３は、プリンタ等の印刷装置を備えることができるが、後述するグラフの印刷機能を使用しない場合は、印刷装置は不要である。
【００３３】
計測データ収集手段２で収集された計測データは、ＣＰＵ３Ａ、メモリ３Ｂを介して記憶装置３Ｃに記録され、計測データが記憶装置３Ｃに蓄積される。計測データ収集手段２に収集された各計測データは、所定単位、例えば、５分単位にまとめられて、その時間間隔で解析処理手段３の記憶装置３Ｃに記録される。解析処理手段３は、記録された計測手段１ごとの計測データを、予め５分ごとに集計し、例えば、電力量、エアー流量等のエネルギー使用量として積算すべき計測データは、５分ごとに積分した値が記憶装置３Ｃの所定の記憶領域に格納される。また、例えば、温度などの計測値を積算すべきでない計測データは、計測値の平均値又は計測値の最大値が上記記憶領域に格納される。これらの計測データは、例えば、最長１年分蓄積され、データ量が１年以上になると、その後は順次古いデータが削除されるとともに新しい計測データが追加される。
【００３４】
ＣＰＵ３Ａ及びメモリ３Ｂは、所定のプログラムに従って、記憶装置３Ｃに蓄積された計測データの書込み／読出し、入力装置３Ｄによる入力操作の検出、表示手段４に表示させる画面の作成及び各種演算処理を行う。入力装置３Ｄは、キーボードやマウス等のようにキー入力や画面上の座標位置の指定等を行う装置であり、表示手段４は、液晶モニタやＣＲＴモニタ等のように文字や図形等を表示する表示器である。表示手段４は、タッチパネルのように入力装置３Ｄを兼用することもできる。入出力インターフェース３Ｆは、通信ネットワーク３Ｆ１、３Ｆ２を介してエネルギー供給手段５に接続されている。入出力インターフェース３Ｆは、エネルギー供給手段５に制御信号を送信して、ＣＰＵ３Ａの演算処理結果に応じて、エネルギー供給手段５のエネルギー供給量を低下させることができる。
【００３５】
本実施形態のエネルギー管理システムは、製品の生産数及び生産ライン６で使用されるエネルギー使用量などを解析処理して、解析結果を表示手段４に表示させる。以下、操作手順を説明する。まず、操作者が、記憶装置３Ｃに記録されているソフトウェア（プログラム）を起動させると、表示手段４に設定表示画面が表示される。設定表示画面は、後述する解析条件の全て又は一部が標準的な条件（例えば、図３に示す設定表示画面で選択された条件）に設定された状態になっている。解析処理結果を表示する領域は、未表示の状態である。なお、ソフトウェアの前回終了時の設定表示画面を表示させても良い。
【００３６】
表示手段４に設定表示画面が表示された後、操作者は、後述する方法で解析条件を設定する。解析条件を設定後に、操作者が解析処理の実行を指示すると、解析結果が表示手段４に表示される。具体的には、図３に示す設定表示画面の表示・印刷選択領域４８で、グラフの「表示」又はグラフの「印刷」を選択すると、解析処理が実行される。「表示」が選択された場合は、計測データを解析処理してグラフが表示される。「印刷」が選択された場合は、グラフ表示領域４９に表示されたグラフがプリンタ等の印刷装置によって印刷される。グラフ表示領域４９にグラフが表示されていない場合は、計測データを解析処理してから印刷する。操作者がソフトウェアを終了させる場合は、所定の終了操作を行う。継続して他の条件で解析処理を行う場合は、解析条件の設定操作から繰り返す。
【００３７】
次に、表示手段４に表示される設定表示画面について説明する。図３は、表示手段４に表示される設定表示画面を模式的に表す模式図である。図３に示す設定表示画面は、解析対象を選択するための解析対象選択領域４１と、解析する種別を選択するための種別選択領域４２と、表示単位を選択するための表示単位選択領域４３と、原単位を選択するための原単位選択領域４４と、解析開始時刻を選択するための解析開始時刻選択領域４５と、解析期間を選択するための解析期間選択領域４６と、表示するグラフを選択するためのグラフ表示選択領域４７と、グラフの表示又はグラフの印刷を選択するための表示・印刷選択領域４８と、グラフが表示されるグラフ表示領域４９と、を有する。
【００３８】
解析対象選択領域４１は、解析・表示する解析対象を１以上選択することができる。選択は、「生産ライン６１」、「生産ライン６２」、．．．、「生産ライン６Ｎ−１」、「生産ライン６Ｎ」、「トランス５１２」、「コンプレッサ５２１」の中から選択することができ、選択は、名称の横にあるラジオボタンをマウスでクリックすることにより行う（解析開始時刻、表示及び印刷を除いて、以下、単に「選択する」という。）。例えば、「生産ライン６１」が選択されると、生産ライン６１の製品の生産数及びエネルギー使用量が解析されてグラフ表示される。なお、エネルギー供給手段５１のトランス５１２及びエネルギー供給手段５２のコンプレッサ５２１で計測されるエネルギー量は、厳密にはエネルギー使用量ではなくエネルギー供給量であるが、本実施形態のエネルギー管理システムでは、生産ライン６で使用されるエネルギー使用量も、エネルギー供給手段５１、５２から供給されるエネルギー供給量のいずれも解析及び表示することができる。
【００３９】
種別選択領域４２は、解析・表示するエネルギーの種別を１以上選択することができる。選択は、「電気（電力量）」と「エアー（エアー流量）」から選択することができる。表示単位選択領域４３は、解析・表示するエネルギー使用量の表示単位を１つ選択することができる。選択は、「計測値」、「コスト」、「ＣＯ２」、「電力量換算」の中から選択することができる。「計測値」は、計測データが後述する原単位生産数又は原単位エネルギー使用量に演算処理されて、演算結果が表示される。「コスト」を選択すると原単位エネルギー使用量の演算結果が、例えば、電気料金などの料金で表示され、「ＣＯ２」を選択するとＣＯ2（二酸化炭素）排出量換算で表示される。例えば、種別で「エアー（エアー流量）」が選択された場合に「電力量換算」を選択するとエアー流量が電力量換算で表示される。種別で「電気（電力量）」が選択された場合は、「電力量換算」を選択しても電力量が表示される。この他にも原油使用量など他のエネルギー使用量に換算することもできる。
【００４０】
原単位選択領域４４は、解析・表示するエネルギー使用量及び製品の生産数の原単位を１つ選択することができる。一般に原単位とは、エネルギー使用量であれば、単位時間当たりのエネルギー使用量又は単位生産額当りのエネルギー使用量をいうが、本明細書では、単位時間当たりのエネルギー使用量のことを「原単位エネルギー使用量」という。同様に製品の生産数については、単位時間当たりの生産数のことを「原単位生産数」という。本実施形態のエネルギー管理システムでは、「１秒単位（リアルタイム）」、「５分単位」、「１０分単位」、「３０分単位」、「１時間単位」、「２４時間単位」などを原単位として選択することができるが、これらと異なる単位時間を用いることもできる。例えば、図３に示す設定表示画面では、生産ライン６１の電気（電力量）の計測値を１０分単位の原単位で解析処理することが選択されている。この場合は、解析期間の起算開始時刻から起算終了時刻までを１０分間隔で区切り、エネルギー使用量（生産ライン６１の電力量）は、区切られた１０分間の計測データごとに解析処理される。解析処理の詳細は、後述する。
【００４１】
解析開始時刻選択領域４５は、解析・グラフ表示する起算開始時刻を選択することができる。選択は、年、月、日、時及び分の各プルダウンメニュー（解析開始時刻選択領域４５の下向き三角表示がある領域をマウス等でクリックして選択可能なパラメータを表示させ、そのパラメータを選択する。）から所望の年月日及び時刻を選択する。選択が終了すると、同図の解析開始時刻選択領域４５には、例えば、「２００９年９月１日１２時００分」が表示されて、「２００９年９月１日１２時００分」が起算開始時刻として選択されたことを示している。解析期間選択領域４６は、解析・グラフ表示する起算開始時刻から終了時刻までの解析期間を１つ選択することができる。選択は、「１分間（リアルタイム）」、「１０分間」、「１時間」、「２４時間」、「１週間」、「１ケ月間」又は「１年間」の中から選択することができる。例えば、図３に示す設定表示画面では、２００９年９月１日１２時００分から２００９年９月８日１１時５９分までの１週間分の計測データを解析処理して、グラフ表示することが選択されている。
【００４２】
グラフ表示選択領域４７は、表示するグラフを１つ選択することができる。選択は、「リアルタイム表示」、「積算表示」、「トレンド解析グラフ」、「原単位解析グラフ」又は「待機エネルギー推移グラフ」の中から選択することができる。グラフの詳細は、後述する。表示・印刷選択領域４８は、「表示」又は「印刷」のコマンドボタンをマウスでクリックすることにより、グラフの「表示」又はグラフの「印刷」を選択することができる。「表示」が選択された場合は、計測データを解析処理してグラフが表示される。「印刷」が選択された場合は、グラフ表示領域４９に表示されたグラフがプリンタ等の印刷装置によって印刷される。グラフ表示領域４９にグラフが表示されていない場合は、計測データを解析処理してから印刷する。
【００４３】
なお、解析条件の設定は、ラジオボタンやプルダウンメニューをマウスでクリックすることにより、所望の解析条件の設定を行うことができるが、この他にもキーボードにショートカットキーを割り当てておき、キーボードからの入力によって解析条件の選択を行うこともできる。また、表示手段４にタッチパネルを用いる場合は、設定表示画面に表示された名称や設定表示画面に表示されたテンキーに操作者が触れることによって、解析条件の設定を行うこともできる。
（３）解析処理手段
図４及び解析結果の一例を示しながら、解析処理手段３の具体的な解析処理について説明する。図４は、解析処理手段３の概略構成図である。既述のとおり、計測手段１によって計測された計測データは、計測データ収集手段２によって収集され、解析処理手段３に授受される。図４に示す矢印の方向は、計測データの授受の方向及び解析処理の順序を示している。
【００４４】
図４に示す解析処理手段３は、計測データを事前に前処理する前処理手段３１と、前処理された計測データに基づいて表示手段４にグラフを表示させる、トレンド解析手段３２及び原単位解析手段３３と、グラフに基づいて演算処理する後処理手段３４と、後処理手段３４の演算処理結果に基づいて表示手段４にグラフを表示させる待機エネルギー解析手段３５と、を有している。以下、順に説明する。
（３−１）前処理手段
前処理手段３１は、任意の起算開始時刻から起算終了時刻までの所定時間帯において、単位時間当たりの製品の生産数である原単位生産数と、単位時間当たりのエネルギー使用量である原単位エネルギー使用量と、を算出する。前処理手段３１は、トレンド解析手段３２及び原単位解析手段３３で使用する原単位生産数と原単位エネルギー使用量とを算出する。
【００４５】
前処理手段３１は、図３に示す設定表示画面の解析開始時刻選択領域４５から入力された時刻を起算開始時刻とし、起算開始時刻から解析期間選択領域４６で選択された期間が経過した時を起算終了時刻として、起算開始時刻から起算終了時刻までの解析期間Ｔ１に収集された計測データを解析処理の対象とする。計測データは、製品の生産数及び生産ライン６で使用されたエネルギー使用量である。なお、既述のとおり、本実施形態のエネルギー管理システムでは、エネルギー供給手段５が供給するエネルギー供給量も解析処理することができる。解析される計測データは、設定表示画面の解析対象選択領域４１で選択された解析対象であり、種別選択領域４２で選択された種別である。製品の生産数は、解析対象及び種別がいずれであっても必ず解析処理される。ただし、解析対象が「トランス５１２」又は「コンプレッサ５２１」である場合は、製品の生産数は、生産ライン６のすべてのラインの生産数を合計したものとする。計測データは、既述のとおり、記憶装置３Ｃに記録されているので、起算開始時刻から起算終了時刻までの解析期間Ｔ１に収集された計測データを記憶装置３Ｃからメモリ３Ｂに読み出して解析処理される。
【００４６】
前処理手段３１は、図３に示す設定表示画面の原単位選択領域４４から入力された原単位を単位時間として、解析処理を行う。解析処理は、単位時間当たりの製品の生産数を算出して原単位生産数を導出し、単位時間当たりのエネルギー使用量を算出して原単位エネルギー使用量を導出する。原単位生産数と原単位エネルギー使用量の導出は、いずれを先に行っても良く、その順序を問わない。例えば、原単位として「１０分単位」が選択され、解析対象・種別として「生産ライン６１の電気（電力量）」が選択された場合は、以下の手順によって原単位生産数及び原単位エネルギー使用量が導出される。
【００４７】
原単位生産数は、１０分間に生産された製品の生産数を解析期間Ｔ１に亘って順に算出することにより導出される。記憶装置３Ｃには、５分間に生産された製品の生産数が１つのデータとして記録されているので、まず、記憶装置３Ｃに記録されている起算開始時刻から１０分間の２つのデータを読み出して、それらを加算する。加算された製品の生産数は、起算開始時刻から１０分間における原単位生産数である。同様にして、１０分間分に相当する２つのデータを読み出しては加算することを起算終了時刻まで繰り返すことにより、起算開始時刻から起算終了時刻まで、１０分単位の原単位生産数を導出することができる。
【００４８】
原単位エネルギー使用量は、１０分間に使用されたエネルギー使用量を解析期間Ｔ１に亘って順に算出することにより導出される。記憶装置３Ｃには、５分間に使用されたエネルギー使用量が１つのデータとして記録されているので、まず、記憶装置３Ｃに記録されている起算開始時刻から１０分間の２つのデータを読み出して、それらを加算する。本実施形態のエネルギー管理システムでは、エネルギーの種別が電力量やエアー流量であるため、２つのデータを加算したものは、１０分間のエネルギー使用量の積分値である。よって、例えば、エネルギー使用量を１時間当りの電力量（ｋＷｈ）で表すためには、２つのデータの加算結果に６を乗ずる。
【００４９】
一方、エネルギーの種別が温度などの積算されていない計測データである場合は、２つのデータの平均値又は最大値を算出することによって、起算開始時刻から１０分間における原単位エネルギー使用量を導出することができる。同様にして、１０分間分に相当する２つのデータを読み出しては上記の演算を行い、起算終了時刻まで繰り返すことにより、起算開始時刻から起算終了時刻まで、１０分単位の原単位エネルギー使用量を導出することができる。
（３−２）トレンド解析手段
トレンド解析手段３２は、前処理手段３１で導出された原単位生産数及び原単位エネルギー使用量に基づいて、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係を時系列に表したトレンド解析グラフを表示手段４に表示させる。
【００５０】
図３に示す設定表示画面で、原単位として「１０分単位」が選択され、解析対象・種別として「生産ライン６１の電気（電力量）及びエアー（エアー流量）」が選択された場合を例に、トレンド解析グラフについて説明する。解析開始時刻は２００９年９月１日１２：００、解析期間Ｔ１は２４時間である。なお、説明を簡単にするためにトレンド解析グラフは、解析期間が１２：００〜１４：３０までを示しているが、実際のトレンド解析グラフは、２４時間分が表示される。また、エアー流量は、電力換算値で表されている。既述のとおり、前処理手段３１によって、計測データから原単位生産数及び原単位エネルギー使用量が算出される。前処理手段３１で導出された原単位生産数及び原単位エネルギー使用量の一例を表１に示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
トレンド解析グラフは、表１に示す原単位生産数及び原単位エネルギー使用量をそれぞれ時系列に表して得られる。グラフ自体は、市販の表計算ソフトによっても作成することができる。よって、本実施形態のエネルギー管理システムから表計算ソフトを起動させて、表計算ソフトでグラフ表示させて、それを本実施形態のエネルギー管理システムの表示手段４のグラフ表示領域４９に表示させることもできる。
【００５３】
表１に示す原単位生産数及び原単位エネルギー使用量の関係を時系列に表したトレンド解析グラフの一例を図５に示す。図５に示すトレンド解析グラフの横軸は時間を、縦軸は原単位エネルギー使用量（主縦軸）及び原単位生産数（第２縦軸）を表している。原単位生産数は棒グラフ３２Ａで示され、原単位エネルギー使用量は折れ線の特性線３２Ｂ、３２Ｃで示されている。特性線３２Ｂは、電力量の原単位エネルギー使用量を示す。特性線３２Ｃは、エアー流量の原単位エネルギー使用量を示す。なお、グラフの種類や座標軸の取り方は、適宜変更することができる。
（３−３）原単位解析手段
原単位解析手段３３は、前処理手段３１で導出された原単位生産数及び原単位エネルギー使用量に基づいて、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフを表示手段４に表示させる。以下、表１に示す原単位生産数及び原単位エネルギー使用量に基づいた原単位解析グラフを例に、原単位解析グラフについて説明する。
【００５４】
図６は、表１に示す原単位生産数及び原単位エネルギー使用量の関係を近似線３３Ａ、３３Ｂで表した原単位解析グラフの一例である。図６に示す原単位解析グラフの横軸は原単位生産数を、縦軸は原単位エネルギー使用量を表している。座標軸の取り方は、適宜変更することができる。近似線３３Ａは、原単位生産数と原単位エネルギー使用量（電力量）の関係に基づく近似線を示す。近似線３３Ｂは、原単位生産数と原単位エネルギー使用量（エアー流量）の関係に基づく近似線を示す。
【００５５】
近似線３３Ａ、３３Ｂは、表１に示す原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係に基づいて、後述する最小二乗法により１次の近似式を導出して、その近似式をプロットすることによって得た。原単位生産数をＸ、原単位エネルギー使用量（電力量）をＹとすると、この場合の原単位エネルギー使用量（電力量）の近似式は、Ｙ＝１０Ｘ＋１００で示される。また、原単位エネルギー使用量（エアー流量）の近似式は、原単位生産数をＸ、原単位エネルギー使用量（エアー流量）をＺとすると、Ｚ＝８Ｘ＋５７で示される。なお、図６では、近似線だけでなく計測データもプロットされている。
【００５６】
原単位解析グラフは、原単位生産数及び原単位エネルギー使用量に基づいて、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表すことによって得られる。近似線は、例えば、グラフの横軸に原単位生産数をとり、グラフの縦軸に原単位エネルギー使用量をとって、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係をプロットすることにより得ることができる。近似線は、直線であっても曲線であっても良い。
【００５７】
近似線は、図６に示すように、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係から近似式を導出して、近似式をプロットすることによって得ることもできる。近似方法は、例えば、最小二乗法などの近似法を用いることができる。最小二乗法は、測定で得られた数値の組を特定の近似関数を用いて近似するとき、近似関数に代入して得られる関数値と測定値との誤差の二乗和が最小になるように、近似関数を決める方法である。一次関数で近似すると近似線は直線となり、二次関数以上の高次の関数で近似すると近似線は曲線となる。近似方法は、この他にも種々の既知の方法を用いることができる。例えば、計測データに極端な異常値が含まれる場合は、修正トンプソン−τ法を用いるのが良い。修正トンプソン−τ法は、誤差が正規分布していると考えた場合に、誤差の正規分布から極端に離れた異常値を取り除くことができる。
【００５８】
また、相関係数を表示させることにより、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の相関関係を把握することができ、ひいては生産設備のバラツキを把握することができる。
【００５９】
原単位解析グラフは、トレンド解析グラフと同様にグラフ自体は、市販の表計算ソフトによっても作成することができる。よって、本実施形態のエネルギー管理システムから表計算ソフトを起動させて、表計算ソフトでグラフ表示させて、それを本実施形態のエネルギー管理システムの表示手段４のグラフ表示領域４９に表示させることもできる。
（３−４）後処理手段
後処理手段３４は、トレンド解析手段３２で得られたトレンド解析グラフに基づいて原単位生産数が顕著に低下している待機時間帯を抽出し、原単位解析手段３３で得られた原単位解析グラフの近似線に基づいて原単位生産数が顕著に低下したときの原単位エネルギー使用量である待機エネルギー使用量を抽出して、待機時間帯及び待機エネルギー使用量を表示手段４に表示させる。
【００６０】
図５に示すトレンド解析グラフの棒グラフ３２Ａからは、１２：００〜１２：４０までは原単位生産数が９〜１０個の範囲で略一定であるが、１２：４０〜１２：５０の期間になると急激に原単位生産数が減少して、原単位生産数はゼロになっていることが分かる。原単位生産数がゼロの期間は１２：４０〜１３：５０まで続き、１３：５０〜１４：００の期間になると急激に原単位生産数が増加して、１３：５０〜１４：４０の期間は原単位生産数が９〜１１個の範囲で略一定となっている。よって、原単位生産数が顕著に低下している時間帯は、１２：４０〜１３：５０であることが分かる。この時間帯は、生産設備７が所望の生産数を生産していない待機状態にあることから、本明細書では、「待機時間帯」という。また、本明細書において、「原単位生産数が顕著に低下する」とは、直前の原単位生産数と比べて、原単位生産数が１／１０以下になることをいう。原単位生産数がゼロの時間帯は、生産設備７が製品を全く生産していない完全な待機時間帯に相当する。
【００６１】
図６に示す原単位解析グラフの近似線３３Ａから、原単位生産数が９〜１０個の範囲で略一定であるときから、原単位生産数が顕著に低下して原単位生産数がゼロになったときの原単位エネルギー使用量は、電力量で１００ｋＷｈであることが分かる。また、同図に示す原単位解析グラフの近似線３３Ｂから、原単位生産数が９〜１０個の範囲で略一定であるときから、原単位生産数が顕著に低下して原単位生産数がゼロになったときの原単位エネルギー使用量は、エアー流量（電力量換算）で５７ｋＷｈであることが分かる。これらの原単位エネルギー使用量は、生産設備７が所望の生産数を生産していない待機状態にあるときに使用されるエネルギー使用量であるので、本明細書では、「待機エネルギー使用量」という。
【００６２】
後処理手段３４は、待機時間帯及び待機エネルギー使用量を表示手段４のグラフ表示領域４９に表示させる。表示手段４がトレンド解析グラフを表示している場合の待機時間帯は、例えば、トレンド解析グラフの横軸（時間軸）上に時間帯とともに赤線で強調表示され、待機エネルギー使用量も合わせて表示される。表示手段４が原単位解析グラフを表示している場合は、例えば、待機エネルギー使用量が数値とともに原単位解析グラフの縦軸（エネルギー使用量軸）上に赤線で強調表示され、待機時間帯も合わせて表示される。
【００６３】
従来技術においては、生産していない時間帯を予め非生産時間帯として設定して、エネルギー使用量に含めないようにしていた。しかしながら、実際には、休憩時間帯においても製品の生産を行っていることが多く、生産設備７が待機状態にあるときの待機電力等のエネルギー損失を正確に把握することは困難であった。
【００６４】
本実施形態のエネルギー管理システムは、製品の生産数をエネルギー使用量とともに計測して、製品の生産数とエネルギー使用量とを時系列に表示することができるので、製品の生産数が顕著に低下している待機時間帯を正確に把握することができる。例えば、昼の休憩時間帯を１２：３０〜１３：３０と予め決めていても、生産計画の遅れによって休憩時間帯の一部にずれ込むことがある。また、生産設備７の不具合によって、休憩時間が終了しても、すぐに生産を開始できない場合もある。このような場合であっても、本実施形態のエネルギー管理システムは、製品の生産数の計測データをもとに実際に製品を生産していない待機時間帯（上記の例では、１２：４０〜１３：５０）を正確に把握することができる。
【００６５】
待機エネルギー使用量は、待機時間帯のエネルギー使用量を単純に合算して算出することができるとも考えられる。しかしながら、待機エネルギー使用量は、製品生産時のエネルギー使用量と比べて極めて小さい。そのため、計測データに実際のエネルギー使用量から大きく離れた異常値が含まれると、計測データと実際のエネルギー使用量との誤差の影響を受け易くなり、正確な待機エネルギー使用量を算出することが困難となる。また、製品の生産数が顕著に変動すると、それに伴って生産設備７で使用されるエネルギー使用量も大きく変動する。そのため、この方法では、エネルギー使用量の過渡的な変動も含めて待機エネルギー使用量を算出する場合があり、正確に待機エネルギー使用量を算出しているとは言えない。
【００６６】
本実施形態のエネルギー管理システムは、原単位生産数と原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフに基づいて、待機時間帯の待機エネルギー使用量を導出しているので、待機時間帯のエネルギー使用量を単純に合算した場合と比べて、待機エネルギー使用量を正確に把握することができる。つまり、本実施形態のエネルギー管理システムは、待機時間帯の計測データのみから待機エネルギー使用量を算出するのではなく、製品生産時のエネルギー使用量も含めた解析期間全体の計測データから待機エネルギー使用量を導出しているので、計測データの誤差の影響を受けにくい、正確な待機エネルギー使用量を算出することができる。従って、本実施形態のエネルギー管理システムは、生産設備７等を備えた工場全体の待機エネルギー使用量も正確に把握することができる。
（３−５）待機エネルギー解析手段
本実施形態のエネルギー管理システムにおいて、解析処理手段３は、さらに、待機エネルギー解析手段３５を有している。待機エネルギー解析手段３５は、所定時間帯を繰り返し単位とした場合に、繰り返し単位ごとの待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを表示手段４に表示させる。
【００６７】
既述のとおり、解析期間Ｔ１（所定時間帯）は、図３に示す設定表示画面の解析開始時刻選択領域４５から入力された時刻を起算開始時刻Ｔ１Ｓとし、起算開始時刻Ｔ１Ｓから解析期間選択領域４６で選択された期間が経過した時を起算終了時刻Ｔ１Ｅとした期間である。そして、解析期間Ｔ１（所定時間帯）に収集された計測データに基づいて原単位解析グラフを導出し、原単位解析グラフに基づいて待機エネルギー使用量を算出している。つまり、１つのエネルギー種別に対して、解析期間Ｔ１（所定時間帯）における待機エネルギー使用量が１つ導出される。
【００６８】
本実施形態のエネルギー管理システムでは、上記解析期間Ｔ１（所定時間帯）を繰り返し単位とした場合に、繰り返し単位ごとの待機エネルギー使用量を算出する。以下、具体的に説明する。上記の起算終了時刻Ｔ１Ｅを次の繰り返し単位の起算開始時刻Ｔ２Ｓとし、起算開始時刻Ｔ２Ｓから解析期間選択領域４６で選択された期間が経過した時を次の繰り返し単位の起算終了時刻Ｔ２Ｅとすると、解析期間Ｔ１の次の繰り返し単位である解析期間Ｔ２は、起算開始時刻Ｔ２Ｓから起算終了時刻Ｔ２Ｅまでの期間となる。これを所定回数繰り返すことにより、解析期間Ｔ１（所定時間帯）を繰り返し単位とした複数の解析期間を想定することができる。
【００６９】
繰り返し回数は、図３に示す設定表示画面のグラフ表示選択領域４７で設定する。グラフ表示選択領域４７で「待機エネルギー推移グラフ」が選択されると、その選択領域に数値を選択可能なプルダウンメニューが表示され、繰り返し回数を選択することができる。例えば、繰り返し回数で「４」回を選択すると、解析期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４の４つの解析期間が想定される。そして、図３に示す設定表示画面の表示・印刷選択領域４８で「表示」又は「印刷」が選択されると、解析期間Ｔ１（所定時間帯）に収集された計測データに基づいて原単位解析グラフを導出し、原単位解析グラフに基づいて待機エネルギー使用量を算出する。次に、解析期間Ｔ２（所定時間帯）に収集された計測データに基づいて原単位解析グラフを導出し、原単位解析グラフに基づいて待機エネルギー使用量を算出する。これを解析期間Ｔ４まで繰り返す。なお、解析順序は、解析期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４のうち、いずれの順序で解析しても良い。
【００７０】
待機エネルギー解析手段３５は、待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを表示手段４に表示させる。上記の例では、解析期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４のそれぞれの待機エネルギー使用量を時系列に表して待機エネルギー推移グラフを表示手段４に表示させる。図３に示す設定表示画面の解析開始時刻選択領域４５で「２００９年８月１日１２：００」を、解析期間選択領域４６で「１ケ月間」を、グラフ表示選択領域４７で「待機エネルギー推移グラフ」を、繰り返し回数で「４」回を選択した場合を例に、待機エネルギー推移グラフを説明する。なお、待機エネルギー使用量は、生産ライン６１のエアー流量（電力量換算）とする。
【００７１】
図７は、グラフ表示領域を模式的に表す模式図であり、待機エネルギー推移グラフの一例を示したものである。図７に示す待機エネルギー推移グラフの横軸は月を、縦軸は生産ライン６１のエアー流量の待機エネルギー使用量を表している。待機エネルギー推移グラフは、折れ線の特性線３５Ａで示される。図７に示す待機エネルギー推移グラフの特性線３５Ａからは、生産ライン６１のエアー流量の待機エネルギー使用量は、８月が５７ｋＷｈ、９月が６０ｋＷｈ、１０月が９０ｋＷｈ、１１月が１２０ｋＷｈであることが分かる。
【００７２】
本実施形態のエネルギー管理システムは、待機エネルギー解析手段３５が待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを表示手段４に表示させるので、待機エネルギー使用量の時間変化を容易に把握することができる。
【００７３】
さらに、本実施形態のエネルギー管理システムにおいて、待機エネルギー解析手段３５は、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量（例えば、エアー流量の待機エネルギー使用量で１００ｋＷｈ）を超えたときに、表示手段４に警報を表示させる。警報は、図３に示す設定表示画面のグラフ表示領域４９に待機エネルギー推移グラフとともに表示される。上記の例では、例えば、「警報！生産ライン６１のエアー流量（規制エネルギー量：１００ｋＷｈ）」のように表示される。規制エネルギー量は、想定される待機エネルギー使用量と比べて、待機エネルギー使用量が過大であるか否かを示す基準値である。
【００７４】
本実施形態のエネルギー管理システムは、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、表示手段４に警報を表示させるので、本実施形態のエネルギー管理システムの操作者は、待機エネルギー使用量が基準値より多いことを知得することができる。また、操作者は、後述するように、生産設備７の保守点検時期を知得することもできる。規制エネルギー量は、予め解析対象、種別ごとに定められプログラムとして記憶装置３Ｃに記録されているが、図３に示す設定表示画面で設定するようにしても良い。
【００７５】
本実施形態のエネルギー管理システムにおいて、待機エネルギー解析手段３５は、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、表示手段４に警報を表示させるので、生産設備７の保守点検箇所と保守点検時期を容易に把握することができる。上記の例では、エアー流量の待機エネルギー使用量は、８月から１１月にかけて徐々に多くなっている。生産設備７が製品を生産していない待機状態であるにも関わらず、エアー流量が多くなる一因として、配管（エネルギー供給ライン５Ｌ２）からのエアー漏れが考えられる。
【００７６】
他の生産ラインと比べて、生産ライン６１のエアー流量の待機エネルギー使用量のみが多い場合は、生産ライン６１へ引き込まれた配管においてエアー漏れが発生している可能性が高いので、本実施形態のエネルギー管理システムの操作者は、生産ライン６１へ引き込まれた配管を保守点検する。複数の生産ラインにおいて、エアー流量の待機エネルギー使用量が他の生産ラインと比べて多い場合は、警報が表示された生産ラインの上流の配管を保守点検する。つまり、生産設備７の保守点検箇所の特定が容易となり、生産設備７が保守されることによって無駄なエネルギー使用が抑えられる。
【００７７】
また、本実施形態のエネルギー管理システムにおいて、待機エネルギー解析手段３５は、上記警報が表示手段４に表示されたときに、エネルギー供給手段５のエネルギー供給量を低下させるエネルギー供給制御手段３５１を備える。
【００７８】
待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたことを示す警報が表示手段４に表示されると、エネルギー供給制御手段３５１は、エネルギー供給手段５に対して、エネルギー供給手段５のエネルギー供給量を低下させる制御信号を送信する。具体的には、図２に示す入出力インターフェース３Ｆが通信ネットワーク３Ｆ１、３Ｆ２を介してエネルギー供給手段５に対して、制御信号を送信する。例えば、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えた状態をＨｉレベル（例えば、５Ｖ）とし、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量以下である状態をＬｏｗレベル（例えば、０Ｖ）とすると、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、エネルギー供給手段５と接続されている入出力インターフェース３Ｆの所定ポートから、Ｈｉレベル信号（５Ｖ）が出力される。制御信号を受けたエネルギー供給手段５は、制御信号に従って、エネルギー供給量を低下させる。例えば、エネルギー供給手段５２の複数のコンプレッサ５２１のうち、一部のコンプレッサ５２１を停止する。各コンプレッサ５２１の出力を抑えて、エネルギー供給量を低下させても良い。
【００７９】
本実施形態のエネルギー管理システムにおいて、待機エネルギー解析手段３５は、上記警報が表示手段４に表示されたときに、エネルギー供給手段５のエネルギー供給量を低下させるエネルギー供給制御手段３５１を備えるので、製品の生産に必要なエネルギー以上の無駄なエネルギー供給を防止することができる。例えば、生産ライン６にエアーを供給する配管（エネルギー供給ライン５Ｌ２）にエアー漏れがあると、配管から漏れた分だけエネルギーの損失になる。エネルギー供給手段５２が、配管から漏れた分を補うためにエアーの供給量を増加させると、さらにエネルギー損失を増大させることになる。よって、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたことを示す警報が表示手段４に表示された場合は、製品の生産に必要なエアー流量以上のエアーの供給を防止するべく、エネルギー供給手段５２のエアー流量を低下させる。これによって、無駄なエネルギー供給が抑えられる。
（３−６）その他
既述の原単位解析グラフからは、例えば、以下のことが分かる。原単位解析グラフを説明する説明図である図８をもとに以下説明する。
【００８０】
図８（ａ）に示すグラフは、原単位生産数がＣ１［個］のときの原単位エネルギー使用量がＰ１［ｋＷｈ］である近似線３３Ｃと、原単位生産数がＣ１［個］のときの原単位エネルギー使用量がＰ２［ｋＷｈ］である近似線３３Ｄと、を示している。原単位エネルギー使用量が近似線３３Ｃで示される生産設備７では、Ｃ１［個］の製品を生産するためには、Ｐ１［ｋＷｈ］のエネルギーが必要である。一方、原単位エネルギー使用量が近似線３３Ｄで示される生産設備７では、同じＣ１［個］の製品を生産するのに、Ｐ１［ｋＷｈ］より少ないＰ２［ｋＷｈ］のエネルギー使用で済む。つまり、原単位解析グラフの近似線３３Ｃ、３３Ｄの傾きの大きさによって、生産設備７で使用されるエネルギー消費機器が高効率であるか否かが分かる。原単位解析グラフの近似線３３Ｃ、３３Ｄの傾きが大きい場合は、エネルギー消費機器に高効率機器を採用することによって、省エネルギーが図られる。
【００８１】
図８（ｂ）に示すグラフは、原単位生産数がゼロ［個］のときの原単位エネルギー使用量がＰＷ１［ｋＷｈ］である近似線３３Ｃと、原単位生産数がゼロ［個］のときの原単位エネルギー使用量がＰＷ２［ｋＷｈ］である近似線３３Ｅと、を示している。原単位生産数が増加すると、近似線３３Ｃと近似線３３Ｅは接する。ＰＷ１及びＰＷ２は、生産設備７が製品を生産していない待機時間帯の待機エネルギー使用量を表わす。原単位エネルギー使用量が近似線３３Ｃで示される生産設備７は、近似線３３Ｅで示される生産設備７と比べて、待機エネルギー使用量が多いことが分かる。つまり、近似線３３Ｃ、３３Ｅと縦軸との切片の大きさＰＷ１、ＰＷ２によって、待機エネルギー使用量が多いか否かが分かる。上記切片の大きさＰＷ１、ＰＷ２が大きい場合は、例えば、休憩時間や異なる就業形態の交代の時間である直間時にエネルギー消費機器を停止して、待機エネルギー使用量を削減することによって、省エネルギーが図られる。
【００８２】
図８（ｃ）に示すグラフは、同図（ａ）及び（ｂ）の近似線３３Ｃで示される生産設備７において、エネルギー消費機器の待機エネルギー使用量を削減して、さらに、例えば、生産ライン６にエアーを供給する配管（エネルギー供給ライン５Ｌ２）からのエアー漏れを点検保守した後の近似線３３Ｆを示している。図８（ｃ）に示すグラフは、近似線３３Ｃも併せて示す。
【００８３】
例えば、エアーを供給する配管にエアー漏れがあると、エアーが配管から漏れた分だけエネルギーの損失になる。当初、近似線３３Ｃで示される生産設備７では、Ｃ１［個］の製品を生産するためには、Ｐ１［ｋＷｈ］のエネルギーが必要であると考えられていたが、実はエアーが配管から漏れており、Ｐ１［ｋＷｈ］より少ないＰ３［ｋＷｈ］のエネルギーで済む場合がある。この場合は、例えば、待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたことを示す警報が表示手段４に表示されたときに、配管からのエアー漏れを点検保守することによって、エネルギー供給手段５２の無駄なエネルギー供給を抑えることができる。また、エネルギー供給制御手段３５１によって、エネルギー供給手段５２のエアー流量を低下させることによっても、無駄なエネルギー供給を抑えることができる。このように製品の生産時の無駄なエネルギー供給を抑えることによって、省エネルギーが図られる。
【００８４】
次に、リアルタイム表示及び積算表示について、説明する。本実施形態のエネルギー管理システムは、図３に示す設定表示画面のグラフ表示選択領域４７において、「リアルタイム表示」を選択することにより、リアルタイム表示（計測データを短時間周期でグラフ表示させること）が可能である。
【００８５】
既述のとおり、通常、計測データ収集手段２に収集された各計測データは、所定単位、例えば、５分単位にまとめられて、その時間間隔で解析処理手段３の記憶装置３Ｃに記録される。解析処理手段３は、記憶装置３Ｃに記録されたデータを逐次読み出して、計測データを解析処理する。しかしながら、図３に示す設定表示画面のグラフ表示選択領域４７において、「リアルタイム表示」が選択されると、解析対象の計測データを計測データ収集手段２から、例えば、１秒単位の短い間隔で逐次受信し、そのデータを解析処理手段３で解析処理する。
【００８６】
グラフ表示選択領域４７において、「リアルタイム表示」が選択されると、原単位選択領域４４は、「１秒単位（リアルタイム表示）」が自動的に選択され、解析期間選択領域４６は、「１分間（リアルタイム表示）」が自動的に選択される。表示・印刷選択領域４８で「表示」又は「印刷」が選択されると、前処理手段３１は、計測データ収集手段２から逐次受信する計測データから、１秒単位の原単位エネルギー使用量を算出する。計測データは、１秒間に使用されたエネルギー使用量であるので、例えば、エネルギー使用量を１時間当りの電力量（ｋＷｈ）で表すためには、計測データに３６００を乗じて、原単位エネルギー使用量を算出する。エネルギーの種別が温度などの積算されていない計測データである場合は、上記の乗算は行わず、受信した計測データを原単位エネルギー使用量とする。
【００８７】
トレンド解析手段３２は、表示手段４に原単位エネルギー使用量を時系列にリアルタイム表示する。具体的には、図３に示す設定表示画面のグラフ表示領域４９に、計測データがリアルタイムに表示される。リアルタイム表示の一例を図９に示す。図９に示すリアルタイム表示の横軸は時刻（時間）を、縦軸は原単位エネルギー使用量を表している。原単位エネルギー使用量の時間変化は、特性線３Ａで示されている。なお、グラフの種類や座標軸の取り方は、適宜変更することができる。グラフの表示は、例えば、１分間分の解析結果が連続して表示され、現在から１分前までの計測データが同時に表示されるので、原単位エネルギー使用量の時間変化が一目で分かる。リアルタイム表示は、生産設備７の新規導入時、点検保守後、動作不安定時など計測データをリアルタイムに把握する必要がある場合に好適である。
【００８８】
本実施形態のエネルギー管理システムは、図３に示す設定表示画面のグラフ表示選択領域４７において、「積算表示」を選択することにより、既述のリアルタイム表示された計測データを積算表示させることができる。解析条件、解析処理手段３で行われる計測データの解析処理は、既述のリアルタイム表示と同様である。
【００８９】
図３に示す設定表示画面のグラフ表示選択領域４７において、「積算表示」が選択されて、表示・印刷選択領域４８で「表示」又は「印刷」が選択されると、トレンド解析手段３２は、計測データから算出された原単位エネルギー使用量を時系列に積算して表示手段４に表示する。具体的には、図３に示す設定表示画面のグラフ表示領域４９に、計測データが積算表示される。積算表示の一例を図１０に示す。図１０に示す積算表示の横軸は時刻（時間）を、縦軸は原単位エネルギー使用量を表している。原単位エネルギー使用量の時間変化は、棒グラフ３Ｂで示されている。なお、グラフの種類や座標軸の取り方は、適宜変更することができる。グラフの表示は、例えば、１分間分の解析結果が連続して積算表示され、現在から１分前までの計測データの積算量が同時に表示される。
（４）鋳造設備
生産設備７の一例として、鋳造設備について説明する。生産設備７としては、加工設備等であっても良い。図１１は、鋳造設備の一例を示す概略構成図である。図１１に示す鋳造設備７は、溶解材料を溶解して溶湯を形成する溶解部７１と、成形キャビティを備える鋳型を造型する造型部７２と、成形キャビティに溶湯を注湯する注湯部７３と、注湯された鋳型をばらして鋳物８を取り出す型ばらし部７４と、を有している。また、鋳造設備としては、図示しないが、集塵機や排水処理装置等を備えていても良い。
【００９０】
溶解部７１は、溶解材料を溶解して溶湯を形成する。溶解部７１は、例えば、キュポラと呼ばれる筒状の炉や電気炉を用いることができる。溶解部７１では、例えば、溶解材料を溶解するときに多量の熱風（エアー）や大電力が使用される。造型部７２は、成形キャビティを備える鋳型を造型する。鋳型は、例えば、生砂を鋳枠の中に投入して、押し固めて製品模型から転写して形成される。造型部７２では、例えば、生砂を鋳枠の中に投入するときに多量のエアーが使用される。注湯部７３は、成形キャビティに溶解部７１で形成された溶湯を注湯する。溶湯は、例えば、トリベから鋳型の注湯口に注がれる。注湯部７３では、トリベの移動や溶湯を高温に保持するために大電力が使用される。型ばらし部７４は、鋳型で凝固した鋳物８を鋳枠から分離して、鋳物８を取り出す。型ばらし部７４では、例えば、鋳物８を鋳枠から分離するときに大電力が使用され、鋳物８の表面に残った砂を取り除くときに、多量のエアーが使用される。
【００９１】
鋳造設備７は、他の生産設備７と比べて、大電力や多量のエアーを必要とするエネルギー消費機器が多い。さらに、鋳造設備７は、エネルギー消費機器の待機時間が長く、そのため待機エネルギー使用量も比較的多い。例えば、溶解部７１では、大電力で発熱体を発熱させて、高温にした発熱体を用いて溶解材料を溶解して溶湯を形成する。高温に発熱させるには長時間を要するため、待機時間は長くなり、そのため待機エネルギー使用量も多くなる。したがって、鋳造設備７は、本実施形態のエネルギー管理システムを用いて、待機時間帯のエネルギー管理が行われることにより省エネルギーが図られ、本発明による効果がより顕著に発揮される。
（５）その他
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。また、上記の記載から次の技術的思想も把握できる。
【００９２】
（付記項１）
製品の生産数及び生産設備で使用されるエネルギー使用量を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測データを収集する計測データ収集手段と、
前記計測データ収集手段に通信ネットワークを介して接続され前記計測データを演算処理する解析処理手段と、
前記計測データの演算結果を表示する表示手段と、
を備えるエネルギー管理システムを用いて、前記エネルギー使用量を前記表示手段に表示させるエネルギー管理方法であって、
任意の起算開始時刻から起算終了時刻までの所定時間帯において、単位時間当たりの前記生産数である原単位生産数と、前記単位時間当たりの前記エネルギー使用量である原単位エネルギー使用量と、を算出する前処理ステップと、
前記原単位生産数及び前記原単位エネルギー使用量に基づいて、前記原単位生産数と前記原単位エネルギー使用量の関係を時系列に表したトレンド解析グラフを前記表示手段に表示させるトレンド解析ステップと、
前記原単位生産数及び前記原単位エネルギー使用量に基づいて、前記原単位生産数と前記原単位エネルギー使用量の関係を近似線で表した原単位解析グラフを前記表示手段に表示させる原単位解析ステップと、
前記トレンド解析グラフに基づいて前記原単位生産数が顕著に低下している待機時間帯を抽出し、前記原単位解析グラフの前記近似線に基づいて前記原単位生産数が顕著に低下したときの前記原単位エネルギー使用量である待機エネルギー使用量を抽出して、前記待機時間帯及び前記待機エネルギー使用量を前記表示手段に表示させる後処理ステップと、
をもつ解析処理工程を有することを特徴とするエネルギー管理方法。
（付記項２）
前記所定時間帯を繰り返し単位とした場合に、前記解析処理工程は、前記繰り返し単位ごとの前記待機エネルギー使用量を時系列に表した待機エネルギー推移グラフを前記表示手段に表示させる待機エネルギー解析ステップを前記後処理ステップの後に有する付記項１に記載のエネルギー管理方法。
（付記項３）
前記待機エネルギー解析ステップは、前記待機エネルギー使用量が規制エネルギー量を超えたときに、前記表示手段に警報を表示させる付記項２に記載のエネルギー管理方法。
（付記項４）
前記待機エネルギー解析ステップは、前記表示手段に前記警報が表示されたときに、前記生産設備にエネルギーを供給するエネルギー供給手段のエネルギー供給量を低下させるエネルギー供給制御ステップを含む付記項３に記載のエネルギー管理方法。
【符号の説明】
【００９３】
１：計測手段
２：計測データ収集手段
３：解析処理手段
３１：前処理手段  ３２：トレンド解析手段  ３３：原単位解析手段
３４：後処理手段
３５：待機エネルギー解析手段  ３５１：エネルギー供給制御手段
４：表示手段
５：エネルギー供給手段
６：生産ライン
７：生産設備
８：鋳物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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